Файл: Крайнов, С. Р. Геохимия редких элементов в подземных водах (в связи с геохимическими поисками месторождений).pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.10.2024
Просмотров: 84
Скачиваний: 0
266
Элементы |
Структурпо-текто- |
Гидрогеологические |
Породы |
Газовый |
|
ническпе зоны |
структуры и типы вод |
состав |
|
|
земной норы |
|
|
|
ермашій |
Структуры аль |
Бассейны |
трещпнно- |
Песчан о-сланце- No-CI-L, |
||
пийской |
системы |
жпльных вод в метаморфп- |
вые, обогащенные |
|||
п зоны |
эппплат- |
зоваиных осадочных поро |
углистым |
веще |
||
форменного ороге |
дах. |
|
ством |
|
неза
COo - CILj
Бассейны |
трещпнно- |
Интрузивные и |
С 0 2 |
жпльных вод в кристалли |
метаморфические |
|
|
ческих и метаморфических |
породы |
|
породах
N 2
Вольфрам |
Структуры аль |
Бассейны |
трещпнно- |
Интрузивные |
N 2 |
|
пийской |
системы |
жпльпых вод |
массивов |
|
|
|
и зоны |
эпиплат- |
кристаллических |
пород |
|
|
|
неза |
|
|
|
|
|
форменного ороге
Озера аридной зоны в очагах разгрузки трещиндр. но-жильных и грунтовых вод районов вольфрамовых месторождений
|
Мине |
Темпера |
Содержания |
|
Химический |
рализа |
отдельных |
||
тура, |
||||
состав |
ции! |
элементов, |
||
|
г/л |
°C |
мг/л |
Cl—НСОз—Na < 4 > 30 Ge 0,га
2 6 7
П р о д о л ж е н и е т а б л . 93
Примеры Типичные типичных группы структур источников
Дигоро-Осе- |
Нижний К ар |
тинский бас |
мадой |
сейн |
|
Cl—І-ІСО,—Na |
< 1 0 |
> 30 |
Ge |
0,п |
То же |
Верхний |
Н С О з - С І - N a |
|
|
В п-10-« |
-100 |
|
Кармадон |
HCOg-Na
И С О 3 — Cl - Na
S 0 4 - N a
HCOg-Na
< 5 |
> 40 |
Ge 0,0га |
< 1 |
> 40 |
Ge 0,0« |
|
|
F до 26 |
Структуры |
Лянгар, |
|
Южно-Пампр- Бахмыр |
||
ской |
зоны |
|
Массивы |
Яшиль-Куль, |
|
кристалличе |
Ходжа-Оби- |
|
ских |
пород |
Гарм, |
ІО. Палшра, |
Алтын-Ара- |
|
Тянь-Шаня, |
сан, |
|
Саян, |
Забай |
Нилова Пус |
калья |
|
тынь, |
Кульдур
H C 0 3 ( C 0 3 ) — Na |
< 1 |
> 4 0 |
W O.Ore —0, n |
Массивы |
Яшиль-Куль, |
|||
S 0 4 - N a |
|
|
F |
до 26 |
кристалличе |
Ходжа-Оби- |
||
|
|
|
|
|
ских |
пород |
Гарм, |
Алтын- |
|
|
|
|
|
Южно-Памир- Арасан, Ни |
|||
|
|
|
|
|
ской, |
Зерав- |
лова Пустынь, |
|
|
|
|
|
|
шано-Гиссар- Кульдур |
|||
|
|
|
|
|
ской, |
Южно- |
|
|
|
|
|
|
|
Иссыккуль- |
|
|
|
|
|
|
|
|
ской, |
Хингано- |
|
|
|
|
|
|
|
Буреинской |
|
|
|
|
|
|
|
|
зон |
|
|
|
C l - C 0 3 ( S 0 4 ) - N a |
> |
40 |
W |
n—n-10 |
|
|
Озера |
Вос |
|
|
В |
n- 10 — n-1000 |
|
|
точного |
Па |
|
|
|
|
L i |
n—n-10 |
|
|
мира |
(Сасык- |
|
|
|
|
|
|
|
Куль и др.). |
|
|
|
|
|
|
|
|
Оз. |
Серлз |
|
|
|
|
|
|
|
(США) |
|
1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
269 |
гашенных редкими |
элементами, име |
каждый этап характеризуется своими |
|||||||||||||||||
ют |
|
гидрогеологические |
факторы. |
особенностями |
химического |
|
состава |
||||||||||||
Прежде всего гидродинамические ус |
подземных |
вод, |
а |
гидрогеологиче |
|||||||||||||||
ловия развития структур. Наиболее |
ская деятельность структур на раз |
||||||||||||||||||
обогащенные редкими элементами во |
ных этапах их развития имеет разные |
||||||||||||||||||
ды |
|
формируются |
преимущественно |
геологические последствия. Эти поло |
|||||||||||||||
в |
начальные |
стадии |
гидрогеологи |
жения И. К. Игнатовича имеют боль |
|||||||||||||||
ческого |
развития |
|
структуры. По |
шое значение для решения многих во |
|||||||||||||||
классификации Н. К. Игнатовича |
просов, |
связанных |
с |
деятельностью |
|||||||||||||||
[132, 133] такие структуры являются |
подземных |
вод. По своей |
значимо |
||||||||||||||||
непромытыми пли промывающимися. |
сти |
их |
можно |
|
сравнить с |
идеями |
|||||||||||||
Степень промытости, а следовательно |
Ю. А. Билибина |
о |
металлогениче- |
||||||||||||||||
и химизм вод структур, в значитель |
ской |
эволюции |
reo синклинальных |
||||||||||||||||
ной |
степени определяются |
положе |
зон. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
нием их водоносных комплексов отно |
Гидрогеологические структуры гор |
||||||||||||||||||
сительно регионального базиса эро |
носкладчатых областей характеризу |
||||||||||||||||||
зии. По мере |
воздымания |
структур |
ются высокой динамичностью. В свя |
||||||||||||||||
и |
их промываемо сти |
вместе с изме |
зи с этим формирование вод, обо |
||||||||||||||||
нением |
общего |
химического |
состава |
гащенных |
редкими |
элементами — |
|||||||||||||
подземных вод (от Cl—Na до НС0 3 — |
свойство только определенных стадий |
||||||||||||||||||
Ca) |
происходит и снижение |
концент |
и этапов тектонического и соответ |
||||||||||||||||
раций в них редких элементов. Про |
ственно |
гидрогеологического |
разви |
||||||||||||||||
цесс замены минерализованных хло- |
тия |
структур |
|
этих |
областей. Их не |
||||||||||||||
ридных |
вод, обогащенных |
редкими |
может быть вне этих этапов. Так же |
||||||||||||||||
элементами, |
маломинерализован |
как |
формирование |
рудных |
месторо |
||||||||||||||
ными, |
в конечном |
итоге |
приводит |
ждений |
представляет |
собой |
законо |
||||||||||||
к сокращению площадей распростра |
мерный |
этап |
|
в |
развитии |
каждого |
|||||||||||||
нения |
этих вод и |
к |
их исчезнове |
подвижного пояса, так и формирова |
|||||||||||||||
нию. |
|
|
|
|
|
|
ние подземных вод, обогащенных ред |
||||||||||||
|
Н. К. Игнатович |
[132] показал, |
кими элементами, — проявление оп |
||||||||||||||||
что каждая геологическая |
структура |
ределенных |
стадий |
гидрогеологиче |
|||||||||||||||
в процессе своей эволюции проходит |
ской эволюции структур, которые на |
||||||||||||||||||
определенные |
стадии |
(этапы) |
гидро |
разных этапах своего развития ха |
|||||||||||||||
геологического |
развития. При этом |
рактеризуются |
различными |
металло- |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 78. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Бороносностьминеральных вод Малого |
Кавказа. |
|
|
|
|||||||||||
Углекислые |
воды СО- ^ 50%. 1 — Н С 0 3 |
— Ca, HCOa — Ca — Mg, НС0 |
3 —Mg—Ca, |
Н С 0 3 |
— Ca — Na, |
||||||||||||||
HCO, — S 0 4 — Ca с минерализацией до 6,0 г/л; 2 — Н С 0 |
3 — Na, Н С 0 |
3 — Na — Ca, Н С 0 3 |
— Na — |
||||||||||||||||
Mg, HCOs—Cl—Na |
с минерализацией |
до 10 г/л; 3 — НС03 —Cl—Na, |
Cl— HC0 |
3 — Na с минерализа |
|||||||||||||||
цией 10—90 г/л. Азотные |
воды N s > 50%. 4 — С0 |
3 — Na, HCO»—Na |
с |
минерализацией |
до 0,4 г/л; |
||||||||||||||
S — SO« — Na, Cl—Na о минерализацией до 1,0 г/л; 6' — Cl—Na с минерализацией до 20 г/л. Мета |
|||||||||||||||||||
новые |
воды СН« > 50%. 7 — НС03 —Ca, |
Н С 0 3 — N a , SO«—Ca с минерализацией |
до 2,3 г/л; * — Cl—Na |
||||||||||||||||
о минерализацией до 20 г/л. Неаазгірующгіе воды. 9 — SO« — Ca с минерализацией до 4,8 г/л (вгипсо- |
|||||||||||||||||||
носных породах); 10 — Cl—Na с минерализацией |
до 350 г/л (в |
соленосных породах); 11 — контуры |
|||||||||||||||||
распространения вод различного химического состава; 12 — границы |
структурно-тектонических зон; |
||||||||||||||||||
13 — зоны региональных тектонических нарушений. Содержания |
бора в условных |
единицах. |
14 — <1,0; |
15 — 1,0—6,0; 16 — > 6,0; 17 — участки бороносных вод, способных к образованию боратовой минера
лизации. Структурно-тектонические |
зоны: I — Сомхето-Кафанская (киммерийская); |
I I — Армян |
ская складчатая (среднеальппйская); |
I I I — Аджаро-Триалетская (среднеальпийская); |
ГѴ — При- |
араксинская |
(поздпеалъшшская); ГѴ — Талышская. |
|
270; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
геническпми, |
гпдрогео логическими, |
очередь |
|
в |
большинстве |
названных |
|||||||||||||||
геотермическими, |
гидрогеохимиче- |
структур важнейшая роль в выведе |
|||||||||||||||||||
скимн и |
газовыми |
свойствами. |
нии вод, обогащенных редкими эле |
||||||||||||||||||
Мы уже |
отмечали, |
что |
формиро |
ментами, |
принадлежит |
наиболее |
мо |
||||||||||||||
вание высоких концентраций редких |
лодым глубинным разломам (рис. |
79). |
|||||||||||||||||||
элементов в подземных водах тесно |
На Малом Кавказе — это Анкава- |
||||||||||||||||||||
связано с формированием общего хи |
но-Зангезурский и Ереванский, на |
||||||||||||||||||||
мического состава подземных вод и |
Большом Кавказе — Тыриыауз-Пше- |
||||||||||||||||||||
является частью формирования |
этого |
кишский и Южный. |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
химического состава. Поэтому в про |
Подводя |
итог |
изложенному, |
отме |
|||||||||||||||||
цессе гидрогеологической |
эволюции |
тим, что общность геологонстори- |
|||||||||||||||||||
структур вместе с изменением общего |
ческііх, геохимических и гидрогеоло |
||||||||||||||||||||
химического |
состава |
подземных вод |
гических |
условий |
отдельных |
струк |
|||||||||||||||
изменяются и содержания в них |
турно -тектонических зон земной коры |
||||||||||||||||||||
редких |
элементов. |
|
|
|
|
|
определяет наличие поясов и про |
||||||||||||||
Мы изучили распространение ред |
винций подземных вод, наиболее обо |
||||||||||||||||||||
ких элементов в подземных водах |
гащенных |
отдельными |
редкими |
эле |
|||||||||||||||||
большинства |
горноскладчатых |
обла |
ментами. Эти воды занимают опре |
||||||||||||||||||
стей СССР п везде видели, что воды, |
деленное положение как в общей |
||||||||||||||||||||
обогащенные |
редкими |
элементами, |
структуре земной коры, так и в гид |
||||||||||||||||||
распространены не хаотично, а стро |
роreoло гической структуре отдельных |
||||||||||||||||||||
го закономерно, занимая |
определен |
горно складчатых |
областей, |
образуя |
|||||||||||||||||
ное место в гидрогеологической струк |
своеобразные пояса, в целом соот |
||||||||||||||||||||
туре го рно складчатых |
областей. Ти |
ветствующие |
структурно-тектониче |
||||||||||||||||||
пичен в этом отношении Малый Кав |
ской зональности земной коры (см. |
||||||||||||||||||||
каз (рис. 78). В его пределах угле |
рис. 63, |
78, |
79). |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
кислые воды, обогащенные бором (а |
Действительно, в глобальном плане |
||||||||||||||||||||
также литием), распространены |
толь |
углекислые воды с наиболее высо |
|||||||||||||||||||
ко в наиболее молодых в гидрогеоло |
кими содержаниями лития, |
рубидия, |
|||||||||||||||||||
гическом |
отношении |
|
структурах — |
цезия, |
бора, |
германия |
формируются |
||||||||||||||
в среднеальпийских (например, в Ар |
преимущественно во внутренней (эв- |
||||||||||||||||||||
мянской складчатой зоне) и поздне- |
геосинклинальной) |
и |
внешней |
(мио- |
|||||||||||||||||
альпийских |
(Приараксинская |
зона). |
геосинклинальной) |
зонах |
альпид, |
||||||||||||||||
Совсем нет вод, обогащенных редкими |
претерпевающих |
|
наиболее |
|
ранние |
||||||||||||||||
элементами, в структурах |
киммерий |
этапы |
своего |
гидрогеологического |
|||||||||||||||||
ского возраста, в частности, в Сом- |
развития (см. табл. 93). Их практи |
||||||||||||||||||||
хето-Кафанской зоне. |
|
|
|
чески нет в зонах эпиплатформенного |
|||||||||||||||||
Аналогичная картина наблюдается |
орогенеза, |
обрамляющих |
структуры |
||||||||||||||||||
и в других |
го рно складчатых |
обла |
альпийской зоны (см. рис. 63). Тер |
||||||||||||||||||
стях. В пределах Большого Кавказа |
мальные |
воды, обогащенные |
фтором |
||||||||||||||||||
углекислые |
воды, |
обогащенные ред |
и вольфрамом, наоборот, приурочены |
||||||||||||||||||
кими элементами, приурочены к наи |
к зонам |
|
эпиплатформенного |
ороге |
|||||||||||||||||
более молодым структурам Свано-Осе- |
неза, |
прошедшим |
стадии |
консолида |
|||||||||||||||||
тинского и Дигоро-Осетинского бас |
ции |
и |
|
дробления и |
находящимся |
||||||||||||||||
сейнов. |
В |
пределах |
Памира |
такие |
в гораздо более поздних стадиях сво |
||||||||||||||||
воды формируются в наиболее моло |
его |
гидрогеологического |
|
развития. |
|||||||||||||||||
дой Южно-Памирской зоне (Кзыл- |
Таким образом, каждая стадия гид |
||||||||||||||||||||
Рабатская |
впадина) |
и |
т. д. В |
свою |
рогеологического |
развития |
структур |
271
+ 1 III г |
ъ &2> 4 |
5 1 О |
Рис. 79.
Схема распространения углекислых вод, содержащих повышенные концентрации ред ких элементов, в пределах Большого Кавказа.
Водоносные комплексы: 1 — в кристаллических и метаморфических породах (АЕ — PZ); г— в^метаморфических, вулканогенных и осадочных породах (PZ); з — в мезозойских (J — Cr) осадочных (песчаносланцевых и карбонатных) и вулканогенных (байосские порфириты) породах; 4 — проявления позднечетвертичного магматизма; S — глубинные и наиболее значительные разломы; 6 — группы источников углекислых вод с повышенными концентрациями редких элементов.
имеет |
свой тип подземных |
вод, обо |
уже прошли стадии развития боро |
|||||||
гащенных определенным |
комплексом |
носных, цезиеносных, рубндиеносных |
||||||||
редких элементов. Исходя из этих |
и германненосных вод. |
|
||||||||
положений, бесполезно искать |
угле |
Причину такого закономерного рас |
||||||||
кислые воды с высокими содержа |
пределения вод, обогащенных редки |
|||||||||
ниями бора, рубидия, цезия, герма |
ми элементами, и пх приуроченности |
|||||||||
ния в |
структурах |
горноскладчатых |
к определенным |
структурам мы ви |
||||||
областей, |
находящихся |
в |
поздних |
дим в наличии |
в этих структурах |
|||||
стадиях своего развития, |
например, |
общности рассмотренного |
выше по |
|||||||
в зонах |
эпнплатформенного |
ороге |
следовательного |
комплекса |
условий, |
|||||
неза, |
обрамляющих |
пояса |
альпий |
благоприятных |
для |
формирования |
||||
ской |
складчатости. |
Эти |
стрз^ктуры |
таких вод: благоприятных |
условий |
|||||
в своем гидрогеологическом |
развитии |
седиментогенеза |
и |
магматогенеза, |